辭頂尖工作邀請…黃信元返校深耕研究領域

榮獲2024年加州理工學院「Clauser Prize」的黃信元，雖已收到多個頂尖學府和科技巨頭的工作邀請，但他最終選擇留在加州理工擔任助理教授，繼續深耕量子物理和人工智慧交叉領域的研究工作。

黃信元的學術旅程始於台灣大學，在那裡他展現了對物理和數學的濃厚興趣。自大一開始，他就積極參與研究工作，並在台大林智仁教授的指導下，進行大量研究。黃信元回憶道：「我在台大時，就對機器學習和人工智慧產生了濃厚的興趣，這段經歷影響了我後來的研究方向。」

黃信元的研究成果引起眾多頂尖學府和知名科技公司的注意。攻讀博士的最後一年，他收到了來自多所世界知名大學的教職工作邀請，包括史丹福大學、麻省理工學院（ MIT）、普林斯頓大學、耶魯大學等。同時，他的研究也吸引了谷歌、和亞馬遜等科技巨頭的極大興趣，並邀請他加入其研究團隊。

頭腦風暴 培養主動提問能力

然而，黃信元最終選擇回到加州理工學院擔任助理教授，繼續他的研究之路。他表示，該校濃厚的學術氛圍和卓越的研究環境為他提供了一個理想的平台，讓他可以在量子物理和人工智慧交叉領域繼續深耕。

黃信元特別推崇由他導師John Preskill創立的量子信息與物質研究所(IQIM)。他說：「我的導師創造了一個遊樂場，讓不同背景的研究者自由交流想法。他非常注重促進學生、博士後之間的互動，鼓勵大家自主發想新概念。這種環境常常能產生導師本人都沒想到的新思路。」

他補充道：「創造這樣一個環境並不容易。我希望在未來建立自己的研究團隊時，也能維持這樣一種氛圍，讓團隊成員能夠自由地頭腦風暴，探索新想法。」

對於有志於投身科學研究的年輕學子，黃信元提出建議。他表示，來自台灣的學生往往習慣於解決已經給定的問題，但在研究中，提出好的問題同樣重要，甚至可能占據研究過程中一半以上的時間。黃信元解釋道，做研究的一個關鍵部分是要提出一個前人未曾探索過的重大問題。他認為，無論得到什麼結果，只要問題本身具有價值，都可能成為令人興奮的發現。他鼓勵學生要培養主動提問和探索的能力，而不是單純等待指導教授分配任務。他認為，這種積極主動的研究態度是區分一般研究者和卓越研究者的關鍵。

未來加入加州理工教職團隊後，黃信元計畫繼續專注於量子物理和人工智能的交叉領域。他指出，當前學界面臨的一個挑戰是缺乏堅實的理論基礎來支持量子計算機對AI的潛在影響。因此，他計畫在未來幾年內致力於建立這樣的理論基礎。

對於量子計算的未來，黃信元持謹慎樂觀態度：「發展大規模量子電腦本身就是一個探索基礎物理的過程。我們現在假設量子力學在任何範疇都是正確的，但在極其複雜的量子糾纏狀態下，這一假設還未被驗證。量子計算機需要在一個我們從未見過的範疇內運作，這可能會挑戰我們當前對量子力學的理解。」他進一步解釋：「所以，我們面臨兩種可能的結果：要麼我們會發現，現有物理法則在某些極端條件下的局限性，要麼我們將成功開發出功能強大的量子計算機。無論哪種結果，都將是科學史上的重大突破。這就是為什麼儘管面臨巨大挑戰，科學家們仍在積極推進量子計算研究。」

量子計算研究 為未來鋪路

同時，黃信元還提到了另一個重要的研究方向。他指出，現在量子計算機已經存在，如Google的量子計算機在某些特定問題上已經展現出超越普通計算機的能力。他希望探索量子計算機是否可以結合機器學習的概念來發現新的物理現象和科學規律。

黃信元強調，雖然這些研究現在看起來非常前沿，可能短期內不會有明顯的實際應用，但他相信這些工作可能在未來二三十年後產生重大影響。他表示，現在進行的這些理論研究旨在為未來鋪路。當量子計算機技術真正成熟時，他們的理論就能幫助人們理解如何利用量子計算機來改進AI技術，從而推動整個科技領域的發展。